奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)的高温力学性能
奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)的高温力学性能
Φ2mm棒材，经980℃×1h油淬后，再经718℃时效16小时后空冷的0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高温瞬时拉伸性能见表1。薄板的高温拉伸性能见图1。淬火冷却速度对钢的高温拉伸性能的影响见表2。
表1 0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高温拉伸性能
|
温度/℃ |
σb/MPa |
σ0.2/MPa |
σ0.2/MPa |
δ/% |
φ/% |
|
20 |
1007 |
569 |
703 |
25 |
36.8 |
|
205 |
1000 |
524 |
645 |
21.5 |
52.8 |
|
370 |
948 |
490 |
645 |
220 |
45.0 |
|
425 |
951.0 |
496 |
645 |
18.5 |
35.0 |
|
540 |
903 |
42.7 |
603 |
18.5 |
31.2 |
|
595 |
541 |
445 |
621 |
21 |
12.0 |
|
650 |
714 |
431 |
607 |
13 |
14.5 |
|
705 |
596 |
472 |
|
11 |
9.6 |
|
760 |
441 |
307 |
|
18.5 |
23.4 |
|
815 |
252 |
213 |
|
68.5 |
37.5 |
表2 冷却速度对钢的高温拉伸性能的影响
|
试验温度/℃ |
冷去速度(℃)min |
σb/MPa |
σ0.2/MPa |
δ/% |
φ/% |
|
650℃ |
油冷 |
780 |
650 |
8 |
10 |
|
5 |
770 |
650 |
6 |
7 |
|
|
7 |
770 |
630 |
9 |
16 |
|
|
5 |
740 |
590 |
7 |
17 |
|
|
1 |
740 |
220 |
11 |
18 |
注：从980℃冷至535℃，而后经720℃×16h的时效空冷。
图1 经982℃×1h（在Ar）油冷+718℃×16h处理后的1.6mm薄板，高温时效对其高温屈服强度和延伸率的影响
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高温缺口强度见图2 。
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高温承载（bearing）强度以及高温时效对承载（bearing）强度的影响见图3和图4 。
图2 0.66mm薄板纵向试样的缺口强度冷轧变形量80%+593℃×16h时效
图3 0Cr15-Ni25MoTiAIVB薄板（3mm）的高温承载（bearing）强度和承载（bearing）屈服强度
（试样经982℃×1h油冷+718℃×16h时效处理)
图4 时效时间对0Cr15-Ni25MoTiAIVB钢高温承载强度的影响
（试样为1.6mm板材，热处理制度为982℃×1h油冷+781℃×16h时效）
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高温疲劳性能见表3 。裂纹扩展速率见图5和图6 。
表3 0Cr15-Ni25MoTiAIVB棒材的疲劳强度
|
热处理状态 |
试验温度，℃ |
疲劳强度，MPa |
||
|
106周 |
107周 |
108周 |
||
|
982℃×1h |
538 |
273 |
247 |
243 |
|
大截面油冷 |
649 |
291 |
268 |
259 |
|
小截面空冷 |
732 |
330 |
308 |
285 |
图5 0Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)的疲劳裂纹断裂扩展速度
（室温下为3H2，高温下为0.67Hz；R=0.05，L-T，T-L，R-C和R-L取向）
图6 在595℃ 0Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)钢在空气和真空中的疲劳裂纹扩展速度（塑性应变范围：0.25）
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的持久强度见图7 。
图7 棒材的持久强度（试验为982℃×1h油冷+718℃×16h时效）
钢的蠕变行为见表4和图8至图10 。
表4 0Cr15-Ni25MoTiAIVB的蠕变强度
|
试验温度/℃ |
σ0.5/100/MPa |
σ1/100/MPa |
σ0.5/100/MPa |
σ1/100/MPa |
|
540 |
560 |
634 |
540 |
586 |
|
595 |
525 |
552 |
470 |
483 |
|
650 |
365 |
414 |
240 |
283 |
|
705 |
205 |
245 |
|
155 |
|
温度/℃ |
硬度，HB |
备注 |
|
538 |
265 |
在试验温度保温20min |
|
593 |
252 |
|
|
649 |
240 |
|
|
704 |
196 |
|
|
760 |
116 |
|
|
816 |
91 |
|
|
871 |
65 |
|
|
温度/℃ |
硬度，HRC |
|
21 |
33 |
|
93 |
31 |
|
204 |
29 |
|
316 |
27 |
|
407 |
24 |
|
538 |
22 |
|
649 |
20 |